CN106770847A - 自动进样器与进样方法 - Google Patents

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周小靖
江仁谦
徐力
钟希
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    • G01N30/02—Column chromatography
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Abstract

本发明属于进样装置技术领域，特指一种自动进样器与进样方法。它解决了如何确保系统在长期高压的状态下保持良好密封的技术问题。其中，自动进样器包括有动力源、驱动机构，动力源驱动驱动机构动作，在驱动机构上设置有连接块，连接块与进样针固定基座连接，在进样针固定基座上设置有进样针，进样针由动力源带动上下移动，在连接块与进样针固定基座的联动处设置有调节弹簧，进样针在插入进样密封垫后受到阻力不再向下运动，动力源继续动作使连接块压缩调节弹簧并产生弹力，该弹力通过进样针固定基座作用在进样针上。本发明不直接作用于进样针，不对进样针与进样密封垫的同心度发生影响。

Description

自动进样器与进样方法
技术领域
本发明属于进样装置技术领域，特指一种自动进样器与进样方法。
背景技术
高效液相色谱系统的自动进样技术多为高压进样技术。即是在进样时进样针作为系统流路的一部分参与分析，即流动相从输液泵经过进样针后再进入色谱柱。在分析过程中，进样针作为系统流路的一部分始终处于高压状态中，因此，在高压进样时需要对进样针进行良好的密封以防止系统的渗漏。
目前一般采用进样针插入样品注入口的进样密封垫的方式对进样针进行密封。为抵消系统反压的作用，需要在进样针插入样品注入口与进样密封垫紧密接触后维持一定的力使之保持密封。
为解决上述问题，当前市场上的高压进样系统一般采用如下几种进样机构：
一、电机驱动进样针到达指定位置使进样针与进样密封垫紧密接触后电机锁紧保持密封；但是，该机构建立在进样针始终与进样密封垫紧密接触的基础上的，长期使用中进样密封垫的轻微磨损或是变形都可能导致密封不好而漏液。
二、在进样密封垫下方安装弹簧调节密封垫的位置，以维持进样密封垫与进样针始终在受力的情况下紧密接触。
三、在进样针的上方安装弹簧调节进样针的位置，以维持进样针与进样密封垫始终在受力的情况下紧密接触。
但是，机构二和机构三则是通过弹簧压缩直接对进样针或是进样密封垫施加预紧力保证密封，但弹簧在维持其弹力时需要保持一定的形变范围，即会使样针或进样密封垫相对于其固定基座产生一定的相对运动，容易影响进样针与进样密封垫的同心度，进而导致进样针与进样密封垫不同心，导致不能正常密封。
发明内容
本发明是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种自动进样器及进样方法，本发明所要解决的技术问题是：如何确保系统在长期高压的状态下保持良好密封。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
本发明的其中一个目的是提供一种自动进样器，包括有动力源、驱动机构，动力源驱动驱动机构动作，在驱动机构上设置有连接块，连接块与进样针固定基座连接，在进样针固定基座上设置有进样针，进样针由动力源带动上下移动，在连接块与进样针固定基座的联动处设置有调节弹簧，进样针在插入进样密封垫后受到阻力不再向下运动，动力源继续动作使连接块压缩调节弹簧并产生弹力，该弹力通过进样针固定基座作用在进样针上。
在上述的自动进样器中，所述驱动机构包括有主动轮、从动轮及连接主动轮与从动轮的同步带，所述连接块固定在同步带上。
在上述的自动进样器中，所述主动轮设置在驱动源上、从动轮设置在底板上。
在上述的自动进样器中，所述连接块上设置有凹槽结构，其凹槽结构与同步带齿轮槽相契合。
在上述的自动进样器中，所述底板的一侧设置有导轨，进样针固定基座连接在导轨上并能沿导轨上下移动。
在上述的自动进样器中，所述底板上设置有用于进样位置及调节弹簧形变的检测装置。
在上述的自动进样器中，所述检测装置包括有传感器一及传感器二，传感器一与设置在安装块上检测板一配合感应调节弹簧的形变，传感器二与检测板二配合感应进样位置。
在上述的自动进样器中，所述进样针与进样密封垫同心设置。
在上述的自动进样器中，所述连接块与进样针固定基座通过导向轴连接，在连接块与进样针固定基座之间的导向轴外套设有调节弹簧。
本发明的另一个目的是提供一种自动进样器的进样方法，包括如下步骤：
(1)动力源驱动驱动机构动作，带动连接块、进样针固定基座、进样针朝位于进样针下方的进样密封垫移动，当进样针在插入进样密封垫后，进样针受到阻力不再向下运动；
(2)动力源继续动作带动接块继续下行一段距离后锁紧，使连接块向下运动压缩调节弹簧发生形变产生弹力，该弹力通过进样针固定基座作用在进样针上以对抗系统高压运行时进样针受到的反作用力。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明通过调节弹簧调整进样针作用力，确保系统在长期高压的状态下保持良好密封。
2、本发明通过调节弹簧的弹簧力间接作用在进样针上，具体是通过进样针固定基座作用在进样针上，不直接作用于进样针，不对进样针与进样密封垫的同心度发生影响。
3、本发明结构简单，无需复杂的导向机构。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是本发明的局部放大示意图。
图3是本发明的进样时的结构示意图。
图中，1、连接块；2、进样针固定基座；3、进样针；4、调节弹簧；5、进样密封垫；6、主动轮；7、从动轮；8、同步带；9、电机；10、底板；11、导轨；12、传感器一；13、传感器二；14、安装板；15、检测板一；16、检测板二；17、进样密封垫固定基座。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图1-3,对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
自动进样器，包括有动力源、驱动机构，动力源驱动驱动机构动作，在驱动机构上设置有连接块1，连接块1与进样针固定基座2连接，在进样针固定基座2上设置有进样针3，进样针3由动力源带动上下移动，在连接块1与进样针固定基座2的联动处设置有调节弹簧4，进样针3在插入进样密封垫5后受到阻力不再向下运动，动力源继续动作使连接块1压缩调节弹簧4并产生弹力，该弹力通过进样针固定基座2作用在进样针3上，用以对抗系统高压运行时对进样针3的反作用力。所述的进样密封垫5是设置在进样密封垫固定基座17上。
以本系统为例，调节弹簧4的弹力系数为49，即调节弹4簧的形变量为2mm时可产生98N的力，足以对抗系统压力为100MPa时对进样针3产生的反作用力。
当进样密封垫5在长期使用过程中产生磨损或是变形时，进样针3与进样密封垫5按原来位置上的结合方式是不能产生良好的密封性的，此时调节弹簧4的形变量会发生相应的调整使进样针3与进样针密封垫5始终接触紧密。例如当进样密封垫5发生变形使其与进样针3的密封接触点向下改变5um时，调节弹簧4的形变量相应改变以确保进样针3与进样密封垫5在密封点接触，即此时调节弹簧4的形变量为1.995mm，其产生的弹力为97.7N，仍足以对抗系统压力为100MPa时对进样针3产生的反作用力。
具体地，所述驱动机构包括有主动轮6、从动轮7及连接主动轮6与从动轮7的同步带8，所述连接块1固定在同步带8上。本实施例的具体连接方式是：在连接块1上设置有凹槽结构，其凹槽结构与同步带8齿轮槽相契合。当然，也可以通过螺钉固定的方式将连接块1固定在同步带8上。相应地，本实施例的驱动源为电机9。
为了使结构能实现，所述主动轮6连接在驱动源上、从动轮7设置在底板10上。而电机9也是固定在该底板10上。在底板10上设置有条形孔方便调节电机9在底板10上的上下位置，以达到对同步带8张紧状态的调节。
另外，为了使上下运动更加平稳，在所述底板10的一侧设置有导轨11，进样针固定基座2连接在导轨11的滑块上并可以和滑块一起沿导轨11作竖直方向的上下运动。
本发明通过调节弹簧4调整进样针3作用力，确保系统在长期高压的状态下保持良好密封。在进样过程中，要求进样针3与进样密封垫5保持同心设置。本发明的调节弹簧4是通过进样针固定基座2间接作用于进样针3上，不直接作用于进样针3，再结合导轨11的导向作用，在调节过程中进样针3与进样密封垫5没有与进样针固定基座2发生相对运动，这样不会导致进样针3与进样密封垫5的同心度发生影响。
为了检测进样的位置及调节弹簧4的形变，所述底板10上设置有检测装置。该位检测装置包括有传感器一、二12、13，均设置在安装板14上。安装板14固定底板10上。在连接块1上设置有检测板一15。传感器一12通过感应检测板一15的位置变化进而检测调节弹簧4的形变。传感器二13通过感应检测板二16的位移进而检测进样的位置。
本发明的调节弹簧4的连接结构是：在所述连接块1与进样针固定基座2通过导向轴连接，导向轴的上端固定在连接块1上，在导向轴上装有调节弹簧4并插入进样针固定基座2上的导向孔内在伸出导向孔的下端通过螺母锁定。连接块1与调节弹簧4可沿导向孔作垂直方向的往复运动。其中导向轴与进样针固定基座2上的导向孔之间的间隙小于0.5mm。
本发明的工作原理是：
电机9通过转动主动轮6带动与主动轮6相连的同步带8进行传动，同步带8带动连接块1及进样针固定基座2与进样针3向下运动，从而使进样针3插入进样密封垫5，进样针3及进样针固定基座2在插入进样密封垫5后受到阻力不再向下运动，而电机9在到达此位置后再继续前行一段距离然后锁紧，在上述的电机9前行过程中同步带8带动连接块1向下运动挤压调节弹簧4发生形变产生弹力，该弹力通过进样针固定基座2作用到进样针3上以对抗系统高压运行时对进样针3产生的作用力。运行过程中进样针3相对进样针固定基座2不作运动，且进样针固定基座2是在竖直方向的导轨11导向下运动的，确保了进样针3不会与进样针固定基座2发生相对运动，不会对进样针3与进样密封垫5的同心度不发生影响。
本发明的自动进样器的进样方法，包括如下步骤：
(1)动力源驱动驱动机构动作，带动连接块1、进样针固定基座2、进样针3朝位于进样针下方的进样密封垫5移动，当进样针3在插入进样密封垫5后，进样针3受到阻力不再向下运动；
(2)动力源继续动作带动接块1继续下行一端距离后锁紧，使连接块1向下运动压缩调节弹簧4发生形变产生弹力，该弹力通过进样针固定基座2作用在进样针3上以对抗系统高压运行时进样针3受到的反作用力。
在完成进样后，由动力源带动进样针3复位。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.自动进样器，其特征在于：包括有动力源、驱动机构，动力源驱动驱动机构动作，在驱动机构上设置有连接块，连接块与进样针固定基座连接，在进样针固定基座上设置有进样针，进样针由动力源带动上下移动，在连接块与进样针固定基座的联动处设置有调节弹簧，进样针在插入进样密封垫后受到阻力不再向下运动，动力源继续动作使连接块压缩调节弹簧并产生弹力，该弹力通过进样针固定基座作用在进样针上。
2.根据权利要求1所述的自动进样器，其特征在于：所述驱动机构包括有主动轮、从动轮及连接主动轮与从动轮的同步带，所述连接块固定在同步带上。
3.根据权利要求2所述的自动进样器，其特征在于：所述主动轮设置在驱动源上、从动轮设置在底板上。
4.根据权利要求2所述的自动进样器，其特征在于：所述连接块上设置有凹槽结构，其凹槽结构与同步带齿轮槽相契合。
5.根据权利要求3所述的自动进样器，其特征在于：所述底板的一侧设置有导轨，进样针固定基座连接在导轨上并能沿导轨上下移动。
6.根据权利要求5所述的自动进样器，其特征在于：所述底板上设置有用于进样位置及调节弹簧形变的检测装置。
7.根据权利要求6所述的自动进样器，其特征在于：所述检测装置包括有传感器一及传感器二，传感器一与设置在安装块上检测板一配合感应调节弹簧的形变，传感器二与检测板二配合感应进样位置。
8.根据权利要求1所述的自动进样器，其特征在于：所述进样针与进样密封垫同心设置。
9.根据权利要求1所述的自动进样器，其特征在于：所述连接块与进样针固定基座通过导向轴连接，在连接块与进样针固定基座之间的导向轴外套设有调节弹簧。
10.如权利要求1-9所述的一种自动进样器的进样方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)动力源驱动驱动机构动作，带动连接块、进样针固定基座、进样针朝位于进样针下方的进样密封垫移动，当进样针在插入进样密封垫后，进样针受到阻力不再向下运动；
(2)动力源继续动作带动接块继续下行一端距离后锁紧，使连接块向下运动压缩调节弹簧发生形变产生弹力，该弹力通过进样针固定基座作用在进样针上以对抗系统高压运行时对进样针产生的反作用力。
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